JP2015129893A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、特許文献1及び2では、光学異方性の大きいポリエステルフィルムを表示装置等に用いることによって、偏光サングラスを用いた場合であっても良好な視認性が得られるという提案がなされている。
例えば、特許文献1には、面内方向のレタデーション(Re)が3000〜30000nmのポリエステルフィルムが開示されている。また、特許文献2には、面内方向のレタデーション(Re)が3000〜30000nmのポリエステルフィルムであって、Re/Rth≧0.2のフィルムが開示されている。なお、これらのポリエステルフィルムの厚み方向のレタデーション(Rth)は正の値である。
これに対し、特許文献1および2に開示されている画像表示装置では、光源が白色LEDのように連続的な発光スペクトルを有し、かつ偏光子保護フィルムのReが十分に大きな値であることで、画像表示装置からの出射光を偏光サングラスを装着して観察したときに波長毎に透過率が異なったとしても、白色を構成する赤色、緑色、青色の各種波長の光が透過してくるため、これらは全体として白色に見える。すなわち、虹ムラが視認されない。なお、Reが大きな光学フィルムを有する画像表示装置を正面からではなく斜めから観察した場合、光学フィルムの見かけ上の位相差が画像表示装置を正面から観察したときと比べて小さな値になってしまう場合があり、このとき、Reの大きさが不十分となって虹ムラが視認されてしまうことがあるが、特許文献1および2では、画像表示装置を斜めから観察した場合でも、光学フィルムが見かけ上大きなReを有するように、光学フィルムのReおよびRthの効果的な範囲を規定している。
このような状況のもと、本発明者らがこれらのように視認側に少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを含む第2のフィルムが配置された画像表示装置について検討したところ、偏光子保護フィルムとして特許文献1および2に記載されたReが大きなポリエステルフィルムを用いた場合であっても、偏光サングラスを装着して画像表示装置を観察したときに明るさが暗くなる問題や、虹ムラが視認されてしまう問題があることを見出した。
そこでさらに鋭意検討を行った結果、本発明者らは、以下の構成を有する本発明の画像表示装置を発明するに至った。本発明の画像表示装置では、偏光子よりも視認側に配置される光学フィルム(以下、第1の光学フィルムとする)が、特定の範囲の大きな正のRe及び特定の範囲の負のRthを有し、偏光子の吸収軸と第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角度を特定の範囲とすることで、第1の光学フィルムよりもさらに視認側に光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを有するときでも、画像表示装置を斜めから観察した場合の第1の光学フィルムと第2のフィルムの見かけ上の位相差が打ち消しあうことがないか、または打ち消しの度合が小さいことにより、観察方向を変えたときの消光位がないために明るく、かつ、虹ムラの発生を効果的に抑制できる。
第1の光学フィルムは偏光子よりも視認側に配置され、
第1の光学フィルムは波長589nmにおける面内リターデーションRe(589)が3000nm≦Re(589)≦30000nmを満たし、
第1の光学フィルムは波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が−30000nm≦Rth(589)≦−3000nmを満たし、
第1の光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角θ1がθ1=45°±30°であり、
画像表示装置は、
青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体と、液晶セルとを有する液晶表示装置、あるいは、
有機EL表示装置
である画像表示装置。
[2] [1]に記載の画像表示装置は、液晶表示装置が、
青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて少なくとも黄色発光できる蛍光体とを有する白色LEDを光源として含む液晶表示装置、または、
青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードを光源として含み、光源と液晶セルとの間に蛍光体が配置された液晶表示装置
であることが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の画像表示装置は、さらに、第1の光学フィルムよりも視認側に、少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを含む第2のフィルムが配置されたことが好ましい。
[4] [3]に記載の画像表示装置は、第2のフィルムが二軸延伸フィルムを含むことが好ましい。
[5] [3]または[4]に記載の画像表示装置は、第2のフィルムが、少なくとも片面に導電層を有することが好ましい。
[6] [3]〜[5]のいずれかに記載の画像表示装置は、第2のフィルムの厚みが、10μm〜500μmであることが好ましい。
[7] [3]〜[6]のいずれかに記載の画像表示装置は、第2のフィルムの波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が、0nm≦Rth(589)を満たすことが好ましい。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載の画像表示装置は、第1の光学フィルムよりも視認側にカバーガラスまたはタッチパネル基板を有することが好ましい。
[9] [8]に記載の画像表示装置は、タッチパネル基板が、第2のフィルムを有することが好ましい。
[10] [9]に記載の画像表示装置は、画像表示装置が、カバーガラスおよびタッチパネル基板を有し、
視認側からカバーガラス、第2のフィルムおよび第1の光学フィルムがこの順に配置されたことが好ましい。
[11] [1]〜[10]のいずれかに記載の画像表示装置は、第1の光学フィルムが、ハードコート層を有することが好ましい。
[12] [1]〜[11]のいずれかに記載の画像表示装置は、第1の光学フィルムが、紫外線吸収剤を含むことが好ましい。
[13] [1]〜[12]のいずれかに記載の画像表示装置は、第1の光学フィルムが、少なくとも片面に導電層を有することが好ましい。
[14] [1]〜[13]のいずれかに記載の画像表示装置は、第1の光学フィルムの厚みが、10〜500μmであることが好ましい。
[15] [1]〜[14]のいずれかに記載の画像表示装置は、第1の光学フィルムが、ポリスチレン系樹脂を含むことが好ましい。
[16] [15]に記載の画像表示装置は、ポリスチレン系樹脂が、結晶性のポリスチレン系樹脂を含むことが好ましい。
[17] [15]または[16]に記載の画像表示装置は、ポリスチレン系樹脂が、シンジオタクチック構造を有することが好ましい。
本発明の画像表示装置は、少なくとも偏光子と第1の光学フィルムとを有する画像表示装置であって、第1の光学フィルムは偏光子よりも視認側に配置され、第1の光学フィルムは波長589nmにおける面内リターデーションRe(589)が3000nm≦Re(589)≦30000nmを満たし、第1の光学フィルムは波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が−30000nm≦Rth(589)≦−3000nmを満たし、第1の光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角θ1がθ1=45°±30°であり、画像表示装置は、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体と、液晶セルとを有する液晶表示装置、あるいは、有機EL表示装置である。
このような構成により、本発明の画像表示装置は、偏光サングラスを装着して観察したときに明るさが暗くならず、虹ムラの発生を抑制でき、かつ、画像表示装置の視認側にさらに光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを有する場合(例えば、二軸延伸ポリエステルフィルム等の光学異方性の大きな二軸延伸フィルムで構成された表面保護フィルムが貼り合わせられた場合や、光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを有するタッチパネルが配置された場合)も、偏光サングラスを装着して観察したときに明るさが暗くならず、虹ムラの発生を抑制できる。
例えば、飛散防止フィルムの基材として通常使用される二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも言う)は、大きなReとRthを有し、かつ遅相軸が任意の方向を向いていることが問題である。上述の用途で使用される二軸延伸ポリエステルフィルム等の大きな光学異方性を有する少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムは、一般的に、波長589nmにおける面内リターデーションRe(589)が100〜30000nmの範囲であり、波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が、100〜30000nmの範囲である。
これに対し、大きなReを有し、かつRthが負であるフィルムを用い、フィルムの遅相軸の方位を偏光子の吸収軸と45°±30°の配置にすれば、二軸延伸PET等との組合せにおいても虹ムラが発現しないことを本発明者らは見出した。偏光子よりも視認側に配置された高Reかつ負の高Rthフィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角θ1を45°±30°で配置した白色光源等を有する画像表示装置は、観察方向を変えたときの消光位がなく(常に明るい)、虹ムラを改善でき、さらに視認側に二軸延伸PET等の虹ムラの原因となる光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを積層しても観察方向を変えたときの消光位がなく、虹ムラも改善できる。
上述の第1の光学フィルムは、第1の光学フィルムは偏光子よりも視認側に配置され、第1の光学フィルムは波長589nmにおける面内リターデーションRe(589)が3000nm≦Re(589)≦30000nmを満たし、第1の光学フィルムは波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が−30000nm≦Rth(589)≦−3000nmを満たし、第1の光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角θ1がθ1=45°±30°である。
まず、第1の光学フィルムの好ましい態様について説明する。
前記第1の光学フィルムは、波長589nmにおける面内リターデーションRe(589)が3000〜30000nmの範囲であり、7000〜30000nmの範囲であることが好ましく、8000〜30000nmであることがさらに好ましい。
Re(589)を上記範囲内とすることにより、第1の光学フィルムを画像表示装置に組み込んだ際に、虹ムラの発生を抑制することができる。なお、虹ムラの発生を抑制するための第1の光学フィルムのRe(589)には上限がないが、一般にRe(589)を30000nmを超える範囲とするためには第1の光学フィルムを厚くする必要があり、近年の画像表示装置の薄型化のトレンドの観点からは30000nm以下であることが、好ましい。
Re=(nx−ny)×d (1)
Rth={(nx+ny)/2−nz}×d (2)
式(1)及び(2)中、nxは第1の光学フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは第1の光学フィルムの面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは第1の光学フィルムの厚み方向の屈折率であり、dは第1の光学フィルムの厚さを表す。第1の光学フィルムの屈折率nx、ny、nzは(株)アタゴ社製「アッベ屈折計NAR−4T」、及びナトリウムランプを用いて測定することができる。
本発明の画像表示装置に用いられる第1の光学フィルムの光学特性を満足するフィルムを作製する態様としては、後述の負の複屈折性樹脂を含有するフィルムが挙げられる。
また、本発明の画像表示装置に用いられる第1の光学フィルムの光学特性を満足するフィルムを作製する態様としては他に、TACフィルム等の複屈折性の小さいフィルムに非液晶性高分子有機化合物を50質量%以上含有する層、及び棒状液晶を50質量%以上含む組成物のホメオトロピック配向を固定してなる層が挙げられる。なお、非液晶性高分子有機化合物や、棒状液晶の具体例については、特開2013−50482号公報の記載を参酌することができる。
以下、負の複屈折性樹脂を含有するフィルムについて説明する。
第1の光学フィルムは、フィルム化されたときにフィルムが負の複屈折性を示す樹脂を含有することが好ましい。以下、フィルム化されたときにフィルムが負の複屈折性を示す樹脂のことを、負の複屈折性樹脂とも言う。負の複屈折性樹脂は、これらの条件を満たす限り特に限定されないが、フィルムが溶融押出し法を利用して作製する場合は、溶融押出し成形性が良好な材料を利用することが好ましく、その観点では、環状オレフィン系樹脂(但し、正の複屈折性樹脂、すなわち分子が一軸性の配向をとって形成された層に光が入射したとき、配向方向の光の屈折率が配向方向に直交する方向の光の屈折率より大きくなる樹脂を除く)、セルロースアシレート系樹脂(但し、正の複屈折性樹脂であるものを除く)、マレイミド系共樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン類等のスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂を用いることができる。本発明では、中でも、ポリスチレン系樹脂を用いることが特に好ましく、第1の光学フィルムは、ポリスチレン系フィルムであることが好ましい。
共重合体樹脂としては、例えば、スチレン−アクリロニトリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−無水マレイン酸系樹脂、あるいはこれらの多元(二元、三元等)共重合ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、スチレン−アクリル系樹脂やスチレン−無水マレイン酸系樹脂が耐熱性・フィルム強度の観点から好ましい。
スチレン−無水マレイン酸系樹脂は、スチレンと無水マレイン酸との質量組成比が、スチレン:無水マレイン酸=95:5〜50:50であることが好ましく、スチレン:無水マレイン酸=90:10〜70:30であることがより好ましい。また、固有複屈折を調整するため、スチレン系樹脂の水素添加を行うことも好ましく利用できる。スチレン−無水マレイン酸系樹脂としては、例えば、ノバケミカル社製の「Daylark D332」などが挙げられる。また、スチレン−アクリル系樹脂としては、後述する、旭化成ケミカル社製の「デルペット980N」などを用いることができる。
力学的強度の観点から好ましい。結晶性のポリスチレン系樹脂としては、シンジオタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂、アイソタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂を挙げることができる。非結晶性のポリスチレン系樹脂としては、アタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂を挙げることができる。
これらの添加量は、好ましくは、ポリマー全体の0〜30質量%、より好ましくは1〜20質量%、さらに好ましくは3〜10質量%である。これらの共重合により、結晶化速度を遅くし球晶の生成を抑制する。この結果透明性が高く、耐折強度の高いシンジオタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂を達成することができる。
アタクチックポリスチレンの市販品としては、HF77(ポリスチレンジャパン社製)が挙げられる。
第1の光学フィルムは、上記負の複屈折性樹脂以外の材料を含有していてもよい。樹脂以外の材料としては、種々の添加剤が挙げられ、その例には、安定化剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、可塑剤、微粒子、および光学調整剤が含まれる。なお、添加剤の具体例については、特開2010−137422号公報の段落[0054]〜[0065]の記載を参酌することができ、この公報の内容は本発明に組み込まれる。
安定化剤としては、フェノール系安定化剤が好ましく、ヒンダードフェノール系安定化剤がより好ましい。
本発明では安定化剤として例えば、Irganox1010(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を好ましく用いることができる。前記安定化剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。好ましくは、第1の光学フィルムに含まれる樹脂の質量に対して、安定化剤の添加量は0.001〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.005〜3質量%であり、さらに好ましくは0.01〜0.8質量%である。
紫外線吸収剤としては、紫外線吸収性を発現できるもので、公知のものがいずれも使用できる。たとえば、ベンゾトリアゾール系、ヒドロキシフェニルトリアジン系、及びベンゾオキサジン系の紫外線吸収剤を好適に使用できる。本発明では紫外線吸収剤として例えば、2,2’−(p−フェニレン)ジ−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン(富士フイルムファインケミカルズ株式会社製、製品名UVSORB 101)を好ましく用いることができる。また、紫外線の吸収幅を広くするために、最大吸収波長の異なる紫外線吸収剤を2種以上併用してもよい。紫外線吸収剤の添加量は、第1の光学フィルムに含まれる樹脂の0.01〜2質量%であることが好ましく、0.01〜1.5質量%であることがさらに好ましい。
前記第1の光学フィルムは前記偏光子よりも視認側に配置される。
第1の光学フィルムは、偏光子や偏光子保護フィルムやカバーガラスやタッチパネル基板やタッチパネル基板に含まれる任意の部材などの他部材と、接着剤や粘着剤等によって貼り合わせられていてもよく、上述の他部材と空気層を介して配置されていてもよい。また、偏光子保護フィルムとして偏光子とロールトゥロール成形されて一体化されたものであってもよい。
上述の第1の光学フィルムは、他部材と、接着剤や粘着剤等によって貼り合わせられていることが好ましく、画像表示装置の視認側の偏光板に含まれる最も視認側の偏光子保護フィルムと接着剤や粘着剤等によって貼り合わせられて偏光子保護フィルムの一部に組み込まれたこと、または、タッチパネル基板内部において透明導電層と接着剤や粘着剤等によって貼り合わせられたことがより好ましく、画像表示装置の視認側の偏光板に含まれる最も視認側の偏光子保護フィルムと接着剤や粘着剤等によって貼り合わせられて偏光子保護フィルムの一部に組み込まれたことが特に好ましい。
第1の光学フィルムは、他部材と接着するための易接着層を有することが好ましい。例えば、偏光子との接着性を改良するために、第1の光学フィルムの偏光子と貼り合わせられる面に偏光子側易接着層を設けることができる。また、ハードコート層との接着性を改良するために、第1の光学フィルムのハードコートが塗布される面にハードコート側易接着層を設けることができる。
第1の光学フィルムを偏光板における偏光子の保護フィルムとして使用する場合、一般的には、偏光子側易接着層側に偏光子を接着させるための接着剤を介して偏光子を貼り合わせることが好ましい。
接着剤としては、従来公知のものを使用することができ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリブチルアクリレート等のアクリル系化合物、グリシジル基やエポキシシクロヘキサンに例示される脂環式エポキシ基を有するエポキシ系化合物等が挙げられる。
第1の光学フィルムは、少なくとも片面に導電層を有する透明導電性フィルムであってもよい。この場合、第1の光学フィルムは帯電防止フィルムとして、またはタッチパネルの電極フィルムとして用いることができる。導電層としては、例えば、特開2013−1009号公報、特開2012−216550号公報、特開2012−151095号公報、特開2012−25158号公報、特開2011−253546号公報、特開2011−197754号公報、特開2011−34806号公報、特開2010−198799号公報、特開2009−277466号公報、特開2012−216550号公報、特開2012−151095号公報、国際公開2010/140275号パンフレット、国際公開2010/114056号パンフレットに記載された導電層を例示することができる。
第1の光学フィルムは、少なくとも片面にハードコート層を有していてもよい。この場合、該第1の光学フィルムの耐傷性を向上させることができる。また、ハードコート層を有する該第1の光学フィルムは反射防止フィルムの支持体として用いることもできる。液晶表示装置(LCD)や有機EL表示装置のように高精細、高品位化された画像表示装置の場合には、上記の防塵性の他に、表示面での外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するため反射防止フィルムを用いることが好ましい。
ハードコート層の組成および形成方法としては、特開2000−111706号公報を参考にすることができ、この公報の内容は本発明に組み込まれる。
第1の光学フィルムは溶液製膜法、溶融製膜法など公知の製膜法のうちいずれの方法でも製膜することができる。第1の光学フィルムの面内方向及び厚み方向のレタデーションを本発明で規定する範囲とするためには、延伸工程が設けられることが好ましい。以下、第1の光学フィルムの製膜法について、以下に詳しく説明する。
(1)溶融
負の複屈折性樹脂は溶融製膜に先立ち混合しペレット化することが好ましい。ペレット化することによって、溶融押し出し機のホッパーでのサージングを抑制し、安定供給が可能となる。好ましいペレットの大きさは断面積が1mm2〜300mm2、長さが1mm〜30mmである。
この樹脂のペレットを溶融押出し機に入れ、100℃〜200℃で1分〜10時間脱水した後、混練押出しする。混練は1軸あるいは2軸の押出し機を使用して行うことができる。
樹脂中の異物濾過のためや異物によるギアポンプ損傷を避けるために、押し出し機出口にフィルター濾材を設けるいわゆるブレーカープレート式の濾過を行うことが好ましい。またさらに精度高く異物濾過をするために、ギアポンプ通過後にいわゆるリーフ型ディスクフィルターを組み込んだ濾過装置を設けることが好ましい。濾過は、濾過部を1カ所設けて行うことができ、また複数カ所設けて行う多段濾過でも良い。フィルター濾材の濾過精度は高い方が好ましいが、濾材の耐圧や濾材の目詰まりによる濾圧上昇から、濾過精度は15μm〜3μmが好ましく、さらに好ましくは10μm〜3μmである。特に最終的に異物濾過を行うリーフ型ディスクフィルター装置を使用する場合では品質の上で濾過精度の高い濾材を使用することが好ましく、耐圧、フィルターライフの適性を確保するために装填枚数にて調整することが可能である。濾材の種類は、高温高圧下で使用される点から鉄鋼材料を用いることが好ましく、鉄鋼材料の中でも特にステンレス鋼、スチールなどを用いることが好ましく、腐食の点から特にステンレス鋼を用いることが望ましい。濾材の構成としては、線材を編んだものの他に、例えば金属長繊維あるいは金属粉末を焼結し形成する焼結濾材が使用でき、濾過精度、フィルターライフの点から焼結濾材が好ましい。
厚み精度を向上させるためには、吐出量の変動を減少させることが重要であり、押出機とダイスの間にギアポンプを設けて、ギアポンプから一定量の樹脂を供給することが好ましい。ギアポンプとは、ドライブギアとドリブンギアとからなる一対のギアが互いに噛み合った状態で収容され、ドライブギアを駆動して両ギアを噛み合い回転させることにより、ハウジングに形成された吸引口から溶融状態の樹脂をキャビティ内に吸引し、同じくハウジングに形成された吐出口からその樹脂を一定量吐出するものである。押出機先端部分の樹脂圧力が若干の変動があっても、ギアポンプを用いることにより変動を吸収し、製膜装置下流の樹脂圧力の変動は非常に小さなものとなり、厚み変動が改善される。ギアポンプを用いることにより、ダイ部分の樹脂圧力の変動巾を±1%以内にすることが可能である。
ギアポンプによる定量供給性能を向上させるために、スクリューの回転数を変化させて、ギアポンプ前の圧力を一定に制御する方法も用いることができる。また、ギアポンプのギアの変動を解消した3枚以上のギアを用いた高精度ギアポンプも有効である。
上記の如く構成された押出機によって樹脂が溶融され、必要に応じ濾過機、ギアポンプを経由して溶融樹脂がダイに連続的に送られる。ダイはダイス内の溶融樹脂の滞留が少ない設計であれば、一般的に用いられるTダイ、フィッシュテールダイ、ハンガーコートダイの何れのタイプを用いることができる。また、ダイの直前に樹脂温度の均一性アップのためのスタティックミキサーを入れてもよい。ダイ出口部分のクリアランスは一般的にフィルム厚みの1.0〜5.0倍が良く、好ましくは1.2〜3倍、さらに好ましくは1.3〜2倍である。リップクリアランスがフィルム厚みの1.0倍以上であれば、製膜により面状の良好なシートを得やすいため好ましい。また、リップクリアランスがフィルム厚みの5.0倍以下であれば、シートの厚み精度を高くしやすいため好ましい。ダイはフィルムの厚み精度を決定する非常に重要な設備であり、厚み調整が厳密にコントロールできるもことが好ましい。また、ダイの温度ムラや巾方向の流速ムラのできるだけ少ない設計が重要である。
上記方法にて、ダイよりシート上に押し出された溶融樹脂をキャスティングドラム上で冷却固化し、未延伸フィルムを得ることが好ましい。この時、静電印加法、エアナイフ法、エアーチャンバー法、バキュームノズル法、タッチロール法等の方法を用い、キャスティングドラムと溶融押出ししたシートの密着を上げることが好ましい。このような密着向上法は、溶融押出しシートの全面に実施してもよく、一部に実施しても良い。特にエッジピニングと呼ばれる、フィルムの両端部にのみを密着させる方法が取られることも多いが、これに限定されるものではない。
キャスティングドラムは複数本用いて徐冷することがより好ましい、特に一般的には3本の冷却ロールを用いることが比較的よく行われているが、この限りではない。ロールの直径は50mm〜5000mmが好ましく、複数本あるロールの間隔は、面間で0.3mm〜300mmが好ましい。
キャスティングドラムは、負の複屈折性樹脂のTg−70℃〜Tg+20℃が好ましく、より好ましくはTg−50℃〜Tg+10℃、さらに好ましくはTg−30℃〜Tg+5℃である。
タッチロール温度はTg−70℃〜Tg+20℃が好ましく、より好ましくはTg−50℃〜Tg+10℃、さらに好ましくはTg−30℃〜Tg+5℃である。
上記のようにキャストドラム上に押し出されたキャストフィルム(未延伸原反)は、本発明の画像表示装置に用いられる第1の光学フィルムが満たす光学特性を発現させるように、延伸を行うことが好ましい。その場合、縦(MD)又は横(TD)の少なくとも1軸方向に延伸されることが好ましいが、縦(MD)及び横(TD)に2軸延伸されていてもよい。縦及び横に2軸延伸する場合は、縦→横、横→縦のように逐次で行なってもよく、同時に2方向に延伸しても構わない。さらに、例えば縦→縦→横、縦→横→縦、縦→横→横のように多段で延伸することも好ましい。
また、縦延伸の前に原反を予熱することが好ましい。予熱温度は負の複屈折性樹脂のTg−50〜Tg+30℃が好ましく、より好ましくはTg−40〜Tg+15℃、さらに好ましくはTg−30〜Tgである。このような予熱は、加熱ロールと接触させてもよく、放射熱源(IRヒーター、ハロゲンヒーター等)を用いてもよく、熱風を吹き込んでもよい。
縦延伸はTg−10℃〜Tg+50℃で行なうことが好ましく、より好ましくはTg〜Tg+40℃、さらに好ましくはTg〜Tg+30℃で行なうことが好ましい。延伸倍率は1.1〜5.5倍が好ましく、より好ましくは1.3〜3倍である。なお、ここでいう延伸倍率は以下の式によって求めた値である。
延伸倍率=(延伸後の長さ−延伸前の長さ)/(延伸前の長さ)
好ましい延伸温度はTg−10℃〜Tg+50℃、より好ましくはTg〜Tg+40℃、さらに好ましくはTg〜Tg+30℃である。延伸倍率は1.1〜5.5倍が好ましく、より好ましくは1.3〜3倍である。
このようにして得たシートは両端をトリミングし、巻き取ることが好ましい。トリミングされた部分は、粉砕処理された後、或いは必要に応じて造粒処理や解重合・再重合等の処理を行った後、同じ品種のフィルム用原料として、または異なる品種のフィルム用原料として再利用してもよい。トリミングカッターはロータリーカッター、シャー刃、ナイフ等の何れのタイプの物を用いても構わない。材質についても、炭素鋼、ステンレス鋼何れを用いても構わない。一般的には、超硬刃、セラミック刃を用いると刃物の寿命が長く、また切り粉の発生が抑えられて好ましい。
また、巻き取り前に、少なくとも片面にラミフィルムを付けることも、傷防止の観点から好ましい。好ましい巻き取り張力は1kg/m幅〜50kg/m幅、より好ましくは2kg/m幅〜40kg/m幅、さらに好ましくは3kg/m幅〜20kg/m幅である。巻き取り張力が1kg/m幅以上であれば、フィルムを均一に巻き取りやすいため好ましい。また、巻き取り張力が50kg/m幅以下であれば、フィルムが堅巻きになることがなく、巻き外観が美しく、フィルムのコブの部分がクリープ現象により延びてフィルムの波うちの原因になったり、フィルムの伸びによる残留複屈折が生じるようなこともない。巻き取り張力は、ラインの途中のテンションコントロールにより検知し、一定の巻き取り張力になるようにコントロールされながら巻き取ることが好ましい。製膜ラインの場所により、フィルム温度に差がある場合には熱膨張により、フィルムの長さが僅かに異なる場合があるため、ニップロール間のドロー比率を調整し、ライン途中でフィルムに規定以上の張力がかからない様にすることが必要である。
巻き取り張力はテンションコントロールの制御により、一定張力で巻き取ることもできるが、巻き取った直径に応じてテーパーをつけ、適正な巻取り張力にすることがより好ましい。一般的には巻き径が大きくなるにつれて張力を少しずつ小さくするが、場合によっては、巻き径が大きくなるにしたがって張力を大きくする方が好ましい場合もある。このような巻き取り方法は、下述の溶液製膜法にも同様に適用できる。
(1)製膜
第1の光学フィルムを溶液製膜法により製膜するときには、まず負の複屈折性樹脂を溶媒に溶解させることが好ましい。溶媒に溶解させる際の樹脂の合計濃度は3〜50質量%が好ましく、より好ましくは5〜40質量%、さらに好ましくは10〜35質量%である。得られる溶液の室温における粘度は、通常は1〜1,000,000(mPa・s)、好ましくは10〜100,000(mPa・s)、さらに好ましくは100〜50,000(mPa・s)、特に好ましくは1,000〜40,000(mPa・s)である。
使用する溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、1−メトキシ−2−プロパノール等のセロソルブ系溶媒、ジアセトンアルコール、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、1,2−ジメチルシクロヘキサン等のケトン系溶媒、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶媒、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン含有溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、1−ペンタノール、1−ブタノール等のアルコール系溶媒を挙げることができる。
SP値=W1・SP1+W2・SP2
さらに第1の光学フィルムの表面平滑性を向上させるためにレベリング剤を添加してもよい。一般的なレベリング剤であれば何れも使用できるが、例えば、フッ素系ノニオン界面活性剤、特殊アクリル樹脂系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤などを使用することができる。
また、スプレー、ハケ、ロールスピンコート、ディッピングなどの手段を用いて,樹脂溶液を基材に塗布し、その後溶剤を乾燥・除去して基材よりフィルムを剥離することにより製造することもできる。なお、塗布の繰り返しにより厚みや表面平滑性等を制御してもよい。
また、基材としてポリエステルフィルムを使用する場合には、表面処理されたフィルムを使用してもよい。表面処理の方法としては、一般的に行われている親水化処理方法、例えばアクリル系樹脂やスルホン酸塩基含有樹脂をコーティングやラミネートにより積層する方法、あるいは、コロナ放電処理等によりフィルム表面の親水性を向上させる方法等が挙げられる。
上記溶液製膜法の乾燥(溶剤除去)工程については、特に制限はなく一般的に用いられる方法、例えば多数のローラーを介して乾燥炉中を通過させる方法等で実施できるが、乾燥工程において溶媒の蒸発に伴い気泡が発生すると、フィルムの特性を著しく低下させるので、これを避けるために、乾燥工程を2段以上の複数工程とし、各工程での温度あるいは風量を制御することが好ましい。
また、第1の光学フィルム中の残留溶媒量は、通常は10質量%以下である。このように残留溶剤を少なくすることで、より一層粘着跡故障を軽減することができるため、好ましい。
上述のようにして溶液製膜法で得られた第1の光学フィルムは、溶融製膜時の延伸方法と同様の方法で延伸することができる。
本発明の画像表示装置は、上述した偏光子を有し、上述した第1の光学フィルムは偏光子よりも視認側に配置される。
画像表示装置は、偏光子を1枚有していても、2枚以上有していてもよい。例えば画像表示装置が液晶表示装置である場合は、偏光子を少なくとも液晶セルよりも視認側に1枚有することが好ましく、液晶セルの視認側と光源側にそれぞれ1枚ずつ有することがより好ましい。例えば画像表示装置が有機EL表示装置である場合は、偏光子を少なくとも発光層よりも視認側に1枚有することが好ましい。好ましい画像表示装置の構成については後述する。
偏光子は、両側に偏光子保護フィルムを有するものであることが好ましい。本発明では、視認側の偏光子の、視認側の偏光子保護フィルムの一方に上述の第1の光学フィルムを積層して一体化した態様が好ましい。なお、偏光子保護フィルムの少なくとも一方を上述の第1の光学フィルムとしてもよい。
偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子のいずれを用いてもよい。ヨウ素系偏光子及び染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて、延伸して製造することが好ましい。偏光子の吸収軸は、フィルムの延伸方向に相当することが通常である。従って、縦方向(搬送方向、フィルム長手方向)に延伸された偏光子は、長手方向に対して平行に吸収軸を有し、横方向(搬送方向と垂直方向)に延伸された偏光子は長手方向に対して垂直に吸収軸を有すことが好ましい。
本発明の画像表示装置は、さらに、前記第1の光学フィルムよりも視認側に、少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを含む第2のフィルムが配置されたことが好ましい。
少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムであることは、フィルムの屈折率が異方性を有することによって確認することができる。
前記第1の光学フィルムの遅相軸と、前記第2のフィルムの遅相軸とのなす角θ2は特に制限はない。従来の画像表示装置では特に、前記第1の光学フィルムの遅相軸と、前記第2のフィルムの遅相軸とのなす角θ2が90°である場合、前記第1の光学フィルムの見かけ上の位相差と、第2のフィルムの見かけ上の位相差の打ち消し合いが最も顕著となり、虹ムラが視認されやすくなるが、本発明の画像表示装置ではθ2が90°である場合も虹ムラが視認されにくい。
第2のフィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルム等の光学異方性の大きな二軸延伸フィルムで構成された表面保護フィルムとして、指紋付着防止やガラス飛散防止用途で用いられることがより好ましい。
第2のフィルムは、タッチパネル基板に基材として含まれる光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムであることもより好ましい。
また、この場合、本発明の画像表示装置は、後述のタッチパネル基板が、第2のフィルムを有することが好ましい。
本発明の画像表示装置は、第2のフィルムの波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が、0nm≦Rth(589)を満たすことが好ましく、100〜30000nmであることがより好ましく、100〜20000nmであることが特に好ましい。第2のフィルムのRth(589)がこのような正の範囲であるときに、Rth(589)が負の第1の光学フィルムによって、視認側に第2のフィルムが配置された画像表示装置の虹ムラを抑制しやすい。
本発明の画像表示装置は、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体と、液晶セルとを有する液晶表示装置、または、有機EL表示装置である。上述の液晶表示装置は、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて少なくとも黄色発光できる蛍光体とを有する白色LEDを光源として含む液晶表示装置、または、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードを光源として含み、光源と液晶セルとの間に蛍光体が配置された液晶表示装置であることが好ましい。
これらは、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、カーナビゲーション、タブレットPC、販売機器、ATM、FA(Factory Automation)機器等に制限なく使用することができる。特に本発明の画像表示装置は、エンドユーザーが前記表面保護フィルムを貼り合わせる可能性のあるテレビ、モニター、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、カーナビゲーション、タブレットPC、販売機器、ATM、FA機器、デジタルカメラ、電子ゲーム機や、その他のタッチパネルを有する全ての画像表示装置に好適に使用できる。
また、本発明の画像表示装置は、タッチパネル基板の基材として従来用いられているフィルムの代わりに、上述の第1の光学フィルムを用いた画像表示装置であってもよい。
本発明の画像表示装置は、カバーガラスおよびタッチパネル基板を有し、視認側からカバーガラス、第2のフィルムおよび第1の光学フィルムがこの順に配置されたことが特に好ましい。この場合、本発明の画像表示装置は、タッチパネル基板が第2のフィルムを有することが好ましい。
以下、本発明の画像表示装置の好ましい態様の具体的な構成を説明する。
(A0)液晶セルや偏光子を含む液晶パネルが第1の光学フィルムを有し、タッチパネル基板もカバーガラスを有さない態様;
(A1)液晶セルや偏光子を含む液晶パネルが第1の光学フィルムを有し、液晶パネルよりも視認側にタッチパネル基板を有し、さらに視認側にカバーガラスを有する態様;
(A2)液晶セルや偏光子を含む液晶パネルとタッチパネル基板とが一体化し、タッチパネル基板が第1の光学フィルムを有し、さらに視認側にカバーガラスを有する態様;
(A3)液晶セルや偏光子を含む液晶パネルを有し、液晶パネルが第1の光学フィルムを有し、さらに視認側にカバーガラスとタッチパネル基板が一体化したカバーガラス部材を有する態様;
(A4)液晶セルや偏光子を含む液晶パネルを有し、さらに視認側にカバーガラスとタッチパネル基板が一体化したカバーガラス部材を有し、タッチパネル基板が第1の光学フィルムを有する態様;
(B0)発光層を含む有機ELパネルを有し、有機ELパネルよりも視認側に円偏光板を有し、円偏光板が第1の光学フィルムを有し、タッチパネル基板もカバーガラスを有さない態様;
(B1)発光層を含む有機ELパネルを有し、有機ELパネルよりも視認側に円偏光板を有し、円偏光板が第1の光学フィルムを有し、円偏光板よりも視認側にタッチパネル基板を有し、さらに視認側にカバーガラスを有する態様;
(B2)発光層を含む有機ELパネル、円偏光板およびタッチパネル基板が一体化し、円偏光板およびタッチパネル基板のいずれかが第1の光学フィルムを有し、さらに視認側にカバーガラスを有する態様;
(B3)発光層を含む有機ELパネルを有し、有機ELパネルよりも視認側に円偏光板を有し、円偏光板が第1の光学フィルムを有し、円偏光板よりも視認側にカバーガラスとタッチパネル基板が一体化したカバーガラス部材を有する態様;
(B4)発光層を含む有機ELパネルを有し、有機ELパネルよりも視認側に円偏光板を有し、円偏光板よりも視認側にカバーガラスとタッチパネル基板が一体化したカバーガラス部材を有し、カバーガラス部材が第1の光学フィルムを有する態様;
などを挙げることができる。
(A3)の態様の画像表示装置としては、アップル社製タブレット端末「iPad−mini」において、上述の第1の光学フィルムを視認側の偏光板の視認側偏光子保護フィルムまたは視認側偏光子保護フィルムの一部として用いる態様を挙げることができる。
(A4)の態様の画像表示装置としては、アップル社製タブレット端末「iPad−mini」において、カバーガラス部材のタッチパネル基板の基材として上述の第1の光学フィルムを用いる態様を挙げることができる。
(B0)の態様の画像表示装置としては、公知の有機ELテレビにおいて、上述の第1の光学フィルムを円偏光板の一部として使用される直線偏光子の視認側偏光子保護フィルム、視認側偏光子保護フィルムの一部、円偏光板よりも視認側に配置されるタッチパネル基板の一部または円偏光板よりも視認側に配置されるカバーガラスの一部に配置して用いる態様を挙げることができる。
(B2)の態様の画像表示装置としては、サムスン社製スマートフォン「ギャラクシーS4」において、上述の第1の光学フィルムを円偏光板の一部として使用される直線偏光子の視認側偏光子保護フィルム、視認側偏光子保護フィルムの一部、円偏光板よりも視認側に配置されるタッチパネル基板の一部に配置して用いる態様を挙げることができる。
本発明の画像表示装置が液晶表示装置である場合には、液晶セルの駆動モードとしては、VAモード、IPSモード、TNモード、ECBモード、またはその他のいずれのモードであってもよい。
さらに、蛍光体は量子ドットであってもよく、青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて緑色発光する量子ドットと青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて赤色発光する量子ドットの組み合わせがより好ましい。
本発明の画像表示装置は有機EL表示装置であってもよい。有機EL表示装置は陽極、陰極の一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した表示装置であり、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
偏光子は有機EL表示装置のいずれの部材として用いられてもよいが、通常は円偏光板の一部に用いられる。
前記有機EL表示装置は、視認側に円偏光板を備えたものであることが好ましい。円偏光板は、λ/4波長板と偏光子を有する偏光板であり、偏光子はλ/4波長板よりも視認側に配置されることが好ましい。本発明においては、偏光子の視認側にさらに前記第1の光学フィルムが配置される。円偏光板を備えた有機EL表示装置は、外光の反射を抑制し、良好な視認性を得ることができるため、好ましい。
<シンジオタクチックポリスチレン>
市販のシンジオタクチックポリスチレン樹脂ザレック S105(出光興産社製)に、ヒンダードフェノール系安定化剤「Irganox1010」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を0.3質量%、及び、紫外線吸収剤2,2’−(p−フェニレン)ジ−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン(富士フイルムファインケミカルズ株式会社製、製品名UVSORB 101)を0.7質量%混合し、30mmΦ単軸押出機を用いて、300℃にて溶融押出し、静電ピニング法にて50℃の冷却ロールに密着させ、未延伸フィルムを製膜した。このとき押し出し機とダイの間にスクリーンフィルター、ギアポンプ、リーフディスクフィルターをこの順に配置し、これらをメルト配管で連結し、幅450mm、リップギャップ1mmのダイから押出した。
次に、未延伸フィルムを横方向に115℃で3.8倍に延伸後、200℃で幅方向に5%弛緩させながら10秒間熱処理を施し、厚み100μmの延伸フィルムを作製し、延伸フィルムB1を得た。
延伸フィルムB1の一方の面に、易接着層を設けずに直接、下記組成の混合塗液(アクリル−1)を乾燥膜厚が5μmになるように塗布・乾燥し、紫外線を照射して硬化させハードコート層を形成した。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 85質量部
2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート 15質量部
光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、チバスペシャルティケミカル製)
5質量部
メチルエチルケトン 200質量部
材料を市販のアタクチックポリスチレン樹脂HF77(ポリスチレンジャパン社製)に変え、未延伸フィルムの厚み、及び延伸倍率を適宜変更した以外は、実施例1と同様にして、ハードコート層を除く第1の光学フィルムの厚みを下記表1に記載したとおりに変更した実施例6〜8、10〜11及び比較例3に使用する第1の光学フィルムを得た。
材料を市販の変性アクリル樹脂デルペット980N(旭化成社製)に変え、未延伸フィルムの厚みを変更した以外は、実施例1と同様にして、ハードコート層を除く第1の光学フィルムの厚みを下記表1に記載したとおりに変更した実施例9に使用する第1の光学フィルムを得た。
特開2011−215646号公報の実施例に記載の方法に従って、厚みを下記表1に記載したとおりに変更し、比較例1に使用する第1の光学フィルムを作製した。なお、比較例1に使用する第1の光学フィルムはハードコート層を設けなかった。
(Re、Rthの測定)
作製した第1の光学フィルムの膜厚dを、アンリツ株式会社製電子マイクロメーター「K―402B」を用いて測定した。
次に、第1の光学フィルムの屈折率、nx、ny、nzを、(株)アタゴ社製「アッベ屈折計NAR−4T」、及びナトリウムランプを用いて測定した。
このようにして得られた膜厚、及び屈折率を、下記式(1)、及び(2)に代入し、第1の光学フィルムの面内リターデーションRe、及び膜厚方向のリターデーションRthを得た。
Re=(nx−ny)×d (1)
Rth={(nx+ny)/2−nz}×d (2)
各実施例および比較例に用いる第1の光学フィルムの樹脂、膜厚、ReおよびRthの値を下記表1に記載した。
前述のようにして得た各実施例および比較例に用いる第1の光学フィルムを、株式会社東芝製液晶テレビ「24B5」の最も視認側となる偏光子保護フィルムの表面に粘着剤である綜研化学株式会社製、SK2057を介してハードコート層が視認側となるように貼り合わせ、画像表示装置を作製した。その際、「24B5」の視認側に使用されていた偏光子の吸収軸と、前記第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角度θ1が、下記表1に記載する角度になるように貼り合わせた。このようにして、(A0)の態様の実施例1〜9及び比較例1〜3の画像表示装置を得た。
有機EL表示装置であるサムスン社製スマートフォン「ギャラクシーS4」のカバーガラスを取り外し、有機ELパネル、円偏光板およびタッチパネル基板が一体化した積層体の最も視認側となるタッチパネル基板の表面に実施例10に用いる第1の光学フィルムを粘着剤である綜研化学株式会社製、SK2057を介してハードコート層が視認側となるように貼り合わせ、画像表示装置を作製した。その際、「ギャラクシーS4」の視認側に円偏光板の一部として使用されていた直線偏光子の吸収軸と、前記第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角度θ1が、下記表1に記載する角度になるように貼り合わせた。その後、取り外したカバーガラスを取り付けた。このようにして、(B2)の態様の実施例10の画像表示装置を得た。
なお、「ギャラクシーS4」の有機ELパネルおよびタッチパネル基板が一体化した積層体には、本発明における第1の光学フィルムの光学特性を満たすフィルムは配置されていなかった。
株式会社東芝製液晶テレビ「24B5」の代わりに、青色LEDを光源として有し、かつ、光源と液晶セルとの間に蛍光体を有するソニー株式会社製液晶テレビ「KDL−46W900A」を使用した以外は実施例1〜9と同様にして、(A0)の態様の実施例11の画像表示装置を得た。
アップル社製タブレット端末「iPad−mini」のカバーガラス部材を取り外し、液晶パネルの最も視認側となる偏光子保護フィルムの表面に実施例12用に作製した第1の光学フィルムを粘着剤である綜研化学株式会社製、SK2057を介してハードコート層が視認側となるように貼り合わせ、画像表示装置を作製した。その際、「iPad−mini」の視認側に使用されていた偏光子の吸収軸と、前記第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角度θ1が、表1に記載する角度になるように貼り合わせた。さらに、液晶パネルに前記カバーガラス部材を再び取り付け、(A3)の態様の実施例12の画像表示装置を得た。
なお、「iPad−mini」の液晶パネルはIPS液晶方式であり、また、カバーガラス部材はカバーガラスとタッチパネル基板の一体型であった。具体的には、カバーガラス部材には高Reを有する環状オレフィン系樹脂フィルムを基材として有し、さらにITO透明導電層を有するタッチパネル基板と、タッチパネル基板よりも視認側に配置されるカバーガラスとが設置されていた。
この高Reを有する環状オレフィン系樹脂フィルムは、一軸延伸フィルムであり、第2のフィルムに相当するものであった。また、この高Reを有する環状オレフィン系樹脂フィルムは厚み100μmであり、Re140nmであり、λ/4板としての性能を有するものであった。
実施例12と同様にアップル社製タブレット端末「iPad−mini」のカバーガラス部材を取り外した。その後、カバーガラス部材のタッチパネル基板の基材として用いられていたITO透明導電層を有する環状オレフィン系樹脂フィルムをカバーガラスから剥がし、代わりに実施例12用に作製した第1の光学フィルムの両面にITO透明導電層を蒸着形成し、カバーガラスに粘着剤を介して貼り合わせてカバーガラス部材を組み立てた。得られたカバーガラス部材を液晶パネルに取り付け、画像表示装置を作製した。その際、「iPad−mini」の視認側に使用されていた偏光子の吸収軸と、前記第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角度θ1が、表1に記載する角度になるように貼り合わせた。このようにして、(A4)の態様の実施例13の画像表示装置を得た。
<視認性の評価(二軸延伸PET貼合なし)>
作製した各実施例および比較例の画像表示装置を正面、及び斜め方向から、偏光サングラスを装着して観察した。その際、用いた偏光サングラスの直線偏光子は、吸収軸の方位が地面と平行になっていた。また、観察方位は偏光子の吸収軸とのなす角を0°〜180°までの10°毎、極角は正面から極角80°までの10°毎に観察し、画面表示の明るさの変化、及び虹ムラの発生有無を調べた。
明るさに関しては、以下の基準で評価した。AまたはB評価であることが実用上必要であり、A評価であることがより好ましい。
A・・・あらゆる方位、極角、及び偏光サングラスを装着した観察者の顔の傾斜角°において、表示が暗くならず、表示内容を視認できる。
B・・・表示が暗くなる場合があるが、表示内容を視認できる。
C・・・表示内容を視認できない程に表示が暗くなる場合がある。
A・・・あらゆる方位、極角、及び偏光サングラスを装着した観察者の顔の傾斜角度において、虹ムラが視認されない。
B・・・ごく弱く虹ムラが視認される場合がある。
C・・・虹ムラが強く視認される。
下記表1に評価結果を示す。
作製した各実施例および比較例の画像表示装置の第1の光学フィルムよりもさらに視認側に、指紋付着防止やガラス飛散防止フィルム、またはタッチパネルの電極フィルムが設置された場合を模擬した評価を、以下の方法で行った。
具体的には、各実施例および比較例の画像表示装置の第1の光学フィルムよりもさらに視認側の表面に第2のフィルムとして二軸延伸PETフィルム(厚み100μm、Re=約1500nm、Rth=約16000nm)を、第2のフィルムである二軸延伸PETフィルムの遅相軸と第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角θ2が0°、45°、90°または135°となるように配置し、それぞれのθ2の配置において正面及び斜め方向から、偏光サングラスを装着して観察した。
なお、実施例12は、第1の光学フィルムよりも視認側に、高Reを有する第2のフィルムを内部に有するタッチパネル基板が装着されているため、さらに二軸延伸PETフィルムを配置した評価は実施しなかった。
観察に用いた偏光サングラスの直線偏光子は、吸収軸の方位が地面と平行になっていた。また、観察方位は偏光子の吸収軸とのなす角を0°〜180°までの10°毎、極角は正面から極角80°までの10°毎に観察し、画面表示の明るさの変化、及び虹ムラの発生有無を調べた。
明るさに関しては、以下の基準で評価した。AまたはB評価であることが実用上必要であり、A評価であることがより好ましい。
A・・・あらゆる方位、あらゆる極角、及び偏光サングラスを装着した観察者のあらゆる顔の傾斜角度において、表示が暗くならず、表示内容を視認できる。
B・・・表示が暗くなる場合があるが、表示内容を視認できる。
C・・・表示内容を視認できない程に表示が暗くなる場合がある。
A・・・あらゆる方位、あらゆる極角、及び偏光サングラスを装着した観察者のあらゆる顔の傾斜角度において、表示が暗くならず、表示内容を視認できる。
B・・・ごく弱く虹ムラが視認される場合がある。
C・・・虹ムラが強く視認される。
下記表1に評価結果を示す。
下記表1には、第1の光学フィルムと第2のフィルム(二軸延伸PETフィルム)の位相差の打ち消しあいが最も顕著になり、虹ムラの視認性が高くなる、θ2が90°である場合について結果を示す。
一方、Rthが正であり本発明の上限値を上回り光学フィルムを用いた比較例1の画像表示装置は、偏光サングラスを装着して観察したときに虹ムラが発生し、比較例1の画像表示装置の視認側にさらに光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムで構成された表面保護フィルムが貼り合わせられた場合に偏光サングラスを装着して観察したときにも虹ムラが発生することがわかった。
Reが本発明の上限値を上回り、Rthが本発明の上限値を上回り光学フィルムを用いた比較例2の画像表示装置は、偏光サングラスを装着して観察したときに虹ムラが発生し、比較例2の画像表示装置の視認側にさらに光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムで構成された表面保護フィルムが貼り合わせられた場合に偏光サングラスを装着して観察したときにも虹ムラが発生することがわかった。
視認側に使用される偏光子の吸収軸と第1の光学フィルムの遅相軸とのなす角度θ1が本発明の下限値を下回る光学フィルムを用いた比較例3の画像表示装置は、偏光サングラスを装着して観察したときに明るさが暗くなり、比較例3の画像表示装置の視認側にさらに光学異方性の大きな少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムで構成された表面保護フィルムが貼り合わせられた場合に偏光サングラスを装着して観察したときにも明るさが暗くなることがわかった。
また、本発明の画像表示装置の評価と同様の方法で、偏光サングラスを装着せず、裸眼で観察した。その場合にも明るさが暗くならず、虹ムラの発生がなく、良好な視認性を有していることが確認された。
Claims (17)
- 少なくとも偏光子と第1の光学フィルムを有する画像表示装置であって、
前記第1の光学フィルムは前記偏光子よりも視認側に配置され、
前記第1の光学フィルムは波長589nmにおける面内リターデーションRe(589)が3000nm≦Re(589)≦30000nmを満たし、
前記第1の光学フィルムは波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が−30000nm≦Rth(589)≦−3000nmを満たし、
前記第1の光学フィルムの遅相軸と前記偏光子の吸収軸とのなす角θ1がθ1=45°±30°であり、
前記画像表示装置は、
青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて発光できる蛍光体と、液晶セルとを有する液晶表示装置、あるいは、
有機EL表示装置
である画像表示装置。 - 前記液晶表示装置が、
青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードと、該青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードからの光によって励起されて少なくとも黄色発光できる蛍光体とを有する白色LEDを光源として含む液晶表示装置、または、
青色発光ダイオードまたは紫外線発光ダイオードを光源として含み、前記光源と前記液晶セルとの間に前記蛍光体が配置された液晶表示装置
である請求項1に記載の画像表示装置。 - さらに、前記第1の光学フィルムよりも視認側に、少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを含む第2のフィルムが配置された請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記第2のフィルムが二軸延伸フィルムを含む請求項3に記載の画像表示装置。
- 前記第2のフィルムが、少なくとも片面に導電層を有する請求項3または4に記載の画像表示装置。
- 前記第2のフィルムの厚みが、10μm〜500μmである請求項3〜5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第2のフィルムの波長589nmにおける厚さ方向のリターデーションRth(589)が、0nm≦Rth(589)を満たす請求項3〜6のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第1の光学フィルムよりも視認側にカバーガラスまたはタッチパネル基板を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記タッチパネル基板が、前記第2のフィルムを有する請求項8に記載の画像表示装置。
- 前記画像表示装置が、前記カバーガラスおよび前記タッチパネル基板を有し、
視認側から前記カバーガラス、前記第2のフィルムおよび前記第1の光学フィルムがこの順に配置された請求項9に記載の画像表示装置。 - 前記第1の光学フィルムが、ハードコート層を有する請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第1の光学フィルムが、紫外線吸収剤を含む請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第1の光学フィルムが、少なくとも片面に導電層を有する請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第1の光学フィルムの厚みが、10〜500μmである請求項1〜13のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第1の光学フィルムが、ポリスチレン系樹脂を含む請求項1〜14のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記ポリスチレン系樹脂が、結晶性のポリスチレン系樹脂を含む請求項15に記載の画像表示装置。
- 前記ポリスチレン系樹脂が、シンジオタクチック構造を有する請求項15または16に記載の画像表示装置。
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